导航技术是现代科技中非常重要的领域,是涉及多学科和多领域的尖端技术。捷联惯性导航系统是近年来惯性技术发展的一个重要方向,捷联惯性导航技术以成本低、体积小、自主性强等优点,在飞行器导航领域得到越来越广泛的应用。本文针对微小型无人机运动参数的测量需求,从理论上对捷联惯性导航进行了研究,并设计了基于ARM的捷联惯性测量系统。论文主要工作如下：(1)首先,本文阐述了捷联惯性导航的基本原理；分析了惯性导航姿态解算的三种方法；介绍了惯性导航姿态参数、速度参数、位置参数更新理论。(2)其次,本文阐述了传统的离散系统卡尔曼滤波。在此基础上,提出了基于扩展卡尔曼滤波器的姿态估计算法和位置、速度估计算法,并分别求出姿态信息、位置信息、速度信息。在姿态角的解算中,为了提高姿态角推算的准确性,本文提出一种将动加速度作为噪声加入到观测方程,将陀螺仪的偏移误差加入到状态方程的解算方法,从而联合推算姿态角。位置与速度解算中,针对GPS信号的不准确性,提出一种利用加速度计和气压计联合补偿推算的算法。(3)再次,本文结合捷联惯性导航系统微型化、低功耗的特点,以STM32F401CC为主控器,以加速度计、陀螺仪、磁强计、气压计和GPS模块为测量单元,通过Altium Designer和MDK开发环境,设计了惯性导航测量系统。(4)最后,为了验证算法和硬件电路的可行性,将算法嵌入到系统中,对所设计的惯性导航测量系统进行实验操作,验证基于扩展卡尔曼的姿态、位置、速度算法的可行性；通过在微型多旋翼无人机上搭载本导航系统和商用高精度传感器,验证本系统的实用性能。